干货分享|智能门锁的主要材质及工艺应用分析

18年02月07日     来源:《智能门锁的一切》知乎专栏

[导读]现在购买智能门锁的人越来越多了,智能门锁材质的分析也是越来越多了,但是专业的不多,要么是软文,要么是自己的主观判断或者是。来一个专业的。

  现在购买智能门锁的人越来越多了,智能门锁材质的分析也是越来越多了,但是专业的不多,要么是软文,要么是自己的主观判断或者是。来一个专业的。

  一、当前智能门锁应用的主要材质

  在智能门锁上能应用的材料特别是金属材料其实很多,根据应用在不同配件上的材料也不同。在锁体(图1)上主要应用的材料有铁、不锈钢、铜;在面板及执手(图2)上应用的材料主要有塑料、不锈钢、铁、铝合金、铜合金和锌合金甚至还有用钛合金的;内部结构(电子部分、离合总成、应急开启,图3)的材料包括铜合金、塑料、不锈钢等。当下我们主要关注的是锁体、和面板、执手的材料,本文也重点分析锁体、面板和执手的材料。涉及到的主要工艺主要包括压铸、粉末冶金、拉伸、冲压、清洗、抛光、电镀、机加等工艺

智能锁

图1:锁体示意图(来自网络)

图2:面板、执手示意图(来自网络)

图3:内部结构配件(来自网络)

  二、锁体的材质

  我们首先看锁体是作用,他主要是忠实的执行锁具的开启、闭合的机械装置,是安全性、耐用性的主要保证者之一,也是智能门锁的核心部分之一,其材质的要求是要耐用、结实。所以当前锁体的主要材质主要采用的是铁和不锈钢还有部分锌合金,铜主要是用在锁舌上,内部件基本很少用铜的。全不锈钢的价格贵、加工难度大,但价格非常贵,一般应用到的工艺主要是精铸、拉伸、冷墩等;铁是锁体使用当中性价比最好的,所以目前主流的锁体使用是耐用部件用不锈钢,比如锁舌、方杆传动结构件,这些用不锈钢的,增加耐用的性能和使用的可靠性,其它部件使用铁降低成本,应用的工艺与不锈钢基本一致,还有一部分低价的,全部用铁或者是不锈铁的,甚至在锁舌加工工艺采用低端粉末冶金(高端粉末冶金件质量非常好,成本也非常高,不锈钢有的也应用粉末冶金的,必竟加工方便一些),成本低,但可靠性和耐用度稍差。

如图4:锁舌部件

图5:方杆传动机构部件

  综合评述:全不锈钢>综合>铁

  三、面板的材质

  这个是当前很多消费者最关心的,而且也是讨论最多的,一般说智能门锁的材质多是指面板的材质,也是消费者可以直观看到的,比如说某星的材料是塑料的,就是指的面板的材料,而且面板的材料和加工工艺的好坏也直接决定了面板的牢固度和使用的耐用度两个重要指标,更是外观颜值的最重要体现。

  目前在面板上使用的材料主要包括如下几种:铁、不锈钢、铜、铝合金、锌合金、塑料、玻璃等。一般主材质用塑料和玻璃的很少见。

  1.不锈钢,一般所谓不锈钢面板主要是指304不锈钢,个别的用316医用级的,201和403的两类我们称为伪不锈钢,其实就是铁的一种,不作本方面评论作为智能门锁面板应用的主材之一,其硬度高、强度大、材料价格不高等在防暴力和成本方面有着天然的优势,但是加工困难是其天然的劣势。一般不锈钢面板厚度约在2.0mm厚度,加工的工艺主要应用到折弯、拉伸、水磨、抛光、电镀及个别的有精铸工艺。而且不锈钢因为其材料特点决定当前面板走向两个极端,一方面极简型、复杂形状不锈钢面板是成本最高的,中间的成本最低的,比如图6这款智能门锁,是极简的代表,仅有一个折弯工艺加上表面处理工艺,由于极简造型,且配合钢化玻璃,其成品率不足六成,这是一个典型的案例。同时复杂形状,比如图7的不锈钢造型。所以目前指纹锁滑盖式的尽管受到消费者欢迎,但用不锈钢材质的却很少,因为工艺太复杂了。不过据传闻,现在几个不锈钢加工的大厂正在攻克。

  区分不锈钢和非不锈钢面板,可用磁铁试一下,304和316是吸不上的。

  综合不锈钢面板材质智能门锁应用

  优点:耐用、表面处理简单、可靠性强、耐腐蚀性强、表面不易损坏、成本不高,重量适中。

  缺点:成型困难

  价格:居所有材料中游,个别偏高。

  综合评定:简约款的智能门锁的不二选择,复杂外观等待技术突破。

图6 极简不锈钢智能门锁

图7:复杂形状的不锈钢面板

  2.铝合金。现在有很多叫法,太空铝、镁铝合金,还有用纯铝的,但总之都是以铝为基材添加各种材料而形成的合金材料,其材质轻,强度适中,易成型,价格适中,其实也算是智能门锁的理想材料之一吧。其主要应用到的工艺是压铸、挤压、机加、表面处理等工艺,一般面板的厚度集中在2mm这个厚度,个别的为了保证强度选用了更厚的。其特点是,成型容易,表面处理相对困难,压铸或机加成型的精度要求非常高,环保的压力大,君不见前几年在温州的事情吗?就是因为抛光过程当中铝金属活跃性强,遇明火。。。。。而且也不知道为什么,现在的市场消费者就认为铝合金材料的智能门锁就是低端。(当然当初很多企业用铝就是为了节省成本,但并不意味着铝合金材料面板就都是低成本,很多高端产品用的都是铝合金的哦)。

  区分锌合金和铝合金的材料一般从外观不容易区分,重量上区分。

  综合评述铝合金材料在智能门锁应用:

  优点:成本适中、成型容易、着色容易,易加工、表面氧化层不易脱落,重量轻!

  缺点:环保压力大,市场接受度差,表面处理相对较难、耐腐蚀性差一些,材料强度一般;

  价格:高、低两个极端,低占据主流

  综合评述:还看未来市场接受程度。

图8.铝合金门锁

  3.铁,这里笔者还包括了所谓的不锈钢(201或者403等材料)和普通我们意义上的铁,其实在机械门锁时代,铁是门锁应用的最大的用户,其实强度、表面处理、成型 虽然不如不锈钢,但却是最为经济的,性价比最高,但是在智能门锁时代,铁却被其它材料超越。特别是锌合金。用量大最的铁材料一般都是铁框架配合其它材料表面构成。一般铁基材的智能门锁面板主要应用的是冲压、表面处理工艺。其表面处理、成型工艺及加工工艺居于锌合金和不锈钢之间。压铸成型的铁合金面板很笨重,目前在智能门锁上还没有发现应用。

  区分是不是铁的材料面板,其实也不用区分,目前笔者就没有发现极少的铁合金应用,真想区分可用磁铁,吸得上一定是铁的。

  综合评述铁在智能门锁上的应用:

  优点:强度大,重量足,成型难度一般,表面处理居中,电镀居中;

  缺点:强度一般,材料复杂,表面耐腐性能一般;

  价格:应用不多,价格不透明

  综合评定:居于中间很尴尬。

  4.铜及合金材料。我们一般指的是59铜合金,也就是指的黄铜,因为白铜的(65铜镍合金硬度堪比不锈钢,价格是不锈钢几倍,极少应用,纯铜也就是紫铜,偏软,不适合制造面板也不考虑),笔者个人认为是一个环保、耐用的好材料,其成型、表面处理、强度方面都是可以的,可是目前在智能门锁上应用却不多。面板加工的主要工艺有重力浇铸、锻打、抛光、电镀等工艺。一般铜合金的表面处理要较于锌合金更好处理,表面着色更容易,但锻打工艺做成复杂形状不是很容易,工艺要求复杂一些,不过胜在模具费用低。

  区分是铜及合金面板材料的办法,将面板翻过来,一般铜面板都偏厚,最少2MM以上,而且内部一般是本色,黄铜色!

  综合评述铜及合金在智能门锁上的应用:

  优点:成型容易,表面处理容易,重量足,强度满足使用要求,消费者接受度好;

  缺点:成本较高,研究铜工艺的厂家少。

  价格:比锌合金高端稍高,总体价格没有想象中的高

  综合评定:如果成本控制得到,研究到位,发展潜力很大。

图9,铜 面板

  5.锌合金,一般锌合金我们主要指的是1.2.3.5号锌合金材料,其性价比优势导致目前在智能门锁面板材料上一家独大,占据了绝对主流的份额。其,易加工、易成型、成本不高、表面处理成熟等诸多优势使得当前在智能门锁领域当中,锌合金采用的比例最大。其主要应用到的工艺是压铸、抛光、电镀、机加工等。目前主流一线品牌大部分产品都采用的锌合金。锌合金目前是行业研究最多的材料,没有之一,不过其价格差距也非常大,最高能超过一半左右,主要是锌合金材料的不同。好的锌合金是3、5号锌合金,进口的贵一点,国产的便宜一点,压铸机吨位一般是280、400吨,表面才是能处理好,然后是0、1号锌合金甚至是回收锌合金的,这样的锌合金,肯定用的是150吨压铸机,表面不易处理,且内部容易氧化,极其影响使用。

  区分锌合金的办法,同样将面板翻过来,里面是灰色的,或者明显可以看到着色的痕迹,一般都是锌合金,当然重量也要足。区分好坏的办法,看表面处理,用手摸表面,没有毛刺,表面无脱落,再对着强光看反光线,并让反光线移动,如果平直、顺滑,应该不错的。

  综合评论锌合金面板指纹锁应用

  优点:成型容易、工艺成熟、接受度好、强度适中。

  缺点:表面处理困难、良莠不齐

  价格:高、中、低端齐全

  综合评定:在短期内不会被其它材质所取代,还将会占据主流位置。

  6.塑料材料,这种材料一般都是辅助材料,比如智能门锁(指纹锁)的密码识别部分,一般应用的我们都称为亚克力的材料,目前也有全体应用塑料材料的,比如在小米众筹上的某款指纹锁,就是钢铁骨架配在曲面的亚克力(塑料的一种),还有某星的面板材质上就大量的用了塑料的材质,不过总体上看,还是居于配件的地位,对性能的影响不大。

  7.玻璃,主要是应用在识别面板上的材料,目前全部以玻璃为基材的指纹锁面板市场上还没有发现,相信未来也不会发现,必竟太脆弱了。

  综合评述:各类材质都有其自有的优点和缺点,主要是取决于消费的心理和自己的需求,没有满足不了的材料也没有满足的需求,这就是当前智能门锁材质应用的现状!

  来 源:《智能门锁的一切》知乎专栏

  公众号:全国锁具行业信息中心

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编辑:邱婷丽
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